JPH10205273A - Bottom of bore hole adjusting method in tunnel boring and device thereof - Google Patents

Bottom of bore hole adjusting method in tunnel boring and device thereof

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JPH10205273A
JPH10205273A JP1047397A JP1047397A JPH10205273A JP H10205273 A JPH10205273 A JP H10205273A JP 1047397 A JP1047397 A JP 1047397A JP 1047397 A JP1047397 A JP 1047397A JP H10205273 A JPH10205273 A JP H10205273A
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JP
Japan
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distance
guide cell
tunnel
drilling
hole
Prior art date
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JP1047397A
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Japanese (ja)
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Katsuyuki Kawada
功行 河田
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MATSUDA ASTEC KK
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MATSUDA ASTEC KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to arrange hole end positions of a plurality of blasing holes bored in the facing surface of a tunnel, reduce manhours in that case and to promote the degree of accuracy of the bottom of bore hole positions. SOLUTION: The front end section 6a of a guide cell 6 is brought into contact with a first paint mark 1a on a facing surface 1, and under such a state, a distance of the excavating direction Y of a tunnel between a reflection prism 61 provided on the guide cell 6 and a position at origin is detected as a standard distance L0 by a laser theodolite 5. A drifter 7 is advanced to operate by standard boring length D0 set in advance, and a first blasting hole 11 is formed. The front end section 6a of the guide cell 6 is brought into contact with a second paint mark 1b, and under such a state, the distance of the excavating direction Y of the tunnel to the position at origin of the reflection prism 61 is detected by the laser theodolite 4. Relative deviations of detected relative distance L1 to the standard distance L0 are calculated, and the drifter 7 is advanced to operate by actual boring length D1 subtracting the relative variations from the standard boring length to form a blasting hole 12. The detected relative distance L1 or the actual boring length D1 is corrected in accordance with a gradient of the guide cell 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの切羽面
に複数の発破孔を穿孔する際に、その切羽面の凹凸に影
響されることなく、上記発破孔の孔尻を揃えるためのト
ンネル削孔における孔尻調整方法及びその装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel cutting method for forming a plurality of blast holes on a face of a tunnel without having to be affected by the unevenness of the face. The present invention relates to a method and an apparatus for adjusting a hole bottom in a hole.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、トンネル施工においてこのト
ンネルの切羽面に複数の発破孔を穿孔する際には、車体
の前側に配設された複数のブームの先端部に削岩機が取
付けられた、いわゆるジャンボ(ドリルキャリジ)等の
穿孔装置を用いている。この際、複数の発破孔の孔尻を
トンネルの掘削方向について略同一位置に揃えることが
できれば、発破の際に効率良く土砂を取り除くことがで
き発破効率が向上する上、発破後の切羽面の凹凸が緩く
なるため肌落ちによる落石が減少し、かつ、それらの凹
凸と削岩機との衝突頻度も減少する等利点が多い。この
ため、切羽面の凹凸を削り取って平坦にした後に、この
切羽面に対し各発破孔の穿孔長さを同一に設定して穿孔
することにより上記各発破孔の孔尻が揃うようにすると
いう方法があるが、この方法では、発破の度毎に切羽面
の凹凸を削り取る作業が必要になり、労力と時間がかか
り過ぎるという不都合がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, when drilling a plurality of blast holes in a face of a tunnel in the construction of a tunnel, a rock drill is attached to a tip of a plurality of booms disposed in front of a vehicle body. A perforation device such as a so-called jumbo (drill carriage) is used. At this time, if the butt of the plurality of blast holes can be aligned at substantially the same position in the tunnel excavation direction, soil and sand can be efficiently removed at the time of blasting, the blasting efficiency is improved, and the face of the face after blasting is improved. Since the irregularities are loosened, falling rocks due to falling of the skin are reduced, and the frequency of collision between the irregularities and the rock drill is also reduced. For this reason, after shaving off the unevenness of the face, and flattening the same, the piercing length of each blasting hole is set to be the same on the face, so that the butt of each blasting hole is aligned. There is a method, but this method requires an operation of scraping the unevenness of the face face every time of blasting, and has a disadvantage that it takes too much labor and time.

【0003】これに対し、切羽面の凹凸に影響されずに
各発破孔の孔尻を揃えるための孔尻調整方法として、従
来より、切羽面の手前に仮想の切羽平面を設定し、この
仮想切羽平面に合わせて各発破孔を穿孔するという方法
が知られている(例えば、特開平5−222893号広
報参照)。この方法では、まず、削岩機のガイドセルに
受光器を配設する一方、切羽面の手前の所定位置に、回
転レーザ装置をその回転軸がトンネルの掘削方向と一致
するように配設し、この回転レーザ装置から回転投射さ
れるレーザ光線により上記トンネル掘削方向に直交する
仮想切羽平面を設定する。続いて、オペレータの手動操
作により、上記削岩機を切羽面上の所定の穿孔位置に向
けて移動させ、その削岩機のガイドセルの先端部が上記
切羽面に予め設定された第1の穿孔位置に対向し、か
つ、そのガイドセル上に配設された受光器が上記仮想の
切羽平面に位置付けられてレーザ光線を受光するように
位置合わせをした状態で一旦停止させる。その後、上記
ガイドセルを前進させてその先端部を上記第1の穿孔位
置に当接させ、この際のガイドセルの前進量を、上記仮
想切羽平面に対して平行になるよう予め設定された予定
孔尻面までの予定孔尻距離から減算し、この減算後の穿
孔長さだけ岩盤を穿孔して発破孔を形成する。そして、
上記の作業を繰り返して行うことにより、発破孔の孔尻
を上記予定孔尻面に揃えるようにしている。
On the other hand, as a hole tail adjustment method for aligning the hole tail of each blast hole without being affected by the unevenness of the face, a virtual face plane has been conventionally set in front of the face, A method of perforating each blasting hole in accordance with the plane of the face is known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-222893). In this method, first, a photodetector is arranged in a guide cell of a rock drill, while a rotating laser device is arranged at a predetermined position before a facet such that a rotation axis thereof coincides with a tunnel excavation direction. A virtual face plane orthogonal to the tunnel excavation direction is set by a laser beam rotationally projected from the rotary laser device. Subsequently, the rock drill is moved toward a predetermined drilling position on the face by a manual operation of the operator, and the tip of the guide cell of the rock drill is set to a first preset on the face. The light receiver disposed opposite to the perforation position and disposed on the guide cell is temporarily stopped in a state where the light receiver is positioned on the virtual face plane and is positioned so as to receive the laser beam. Thereafter, the guide cell is advanced to bring its tip into contact with the first perforation position, and the advance amount of the guide cell at this time is preset to be parallel to the virtual face plane. Subtraction is performed from the planned hole bottom distance to the hole bottom surface, and the rock is perforated by the perforated length to form a blast hole. And
By repeating the above operation, the hole butt of the blast hole is aligned with the predetermined hole butt surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
トンネル削孔における孔尻調整方法では、第1に、仮想
切羽平面を設定するために回転レーザ装置を正確に設置
する必要があり、このため作業工程数が増加するという
不都合がある。また、上記ガイドセルの先端部を切羽面
の所定の穿孔位置に対向させつつ、その受光部を上記仮
想切羽平面に位置付けるめには、上記仮想切羽平面から
実際の切羽面までの距離を短く設定する必要がある。つ
まり、上記回転レーザ装置を実際の切羽面の近傍に設定
せざるを得ず、このため、肌落ち等による落石によりそ
の回転レーザ装置の設置位置がずれて上記仮想切羽平面
の設定位置がずれるおそれがあり、さらに、この回転レ
ーザ装置が破損するおそれもある。
However, in the above-mentioned conventional method for adjusting the tail of a hole in a tunnel hole, first, it is necessary to accurately install a rotary laser device in order to set a virtual face plane. There is a disadvantage that the number of work steps increases. Further, in order to position the light receiving portion on the virtual face plane while the front end of the guide cell faces a predetermined perforation position on the face face, the distance from the virtual face face to the actual face face is set short. There is a need to. In other words, the rotary laser device must be set near the actual face, and the setting position of the rotary laser device may be shifted due to a falling rock due to falling skin or the like, and the setting position of the virtual face may be shifted. And the rotary laser device may be damaged.

【0005】第2に、オペレータが手動操作により削岩
機の受光部を仮想切羽平面に対し正確に位置合わせする
必要があるため手間がかかり、その上、その位置合わせ
の際に生じる誤差によって孔尻の位置精度が低下すると
いう不都合がある。特に、トンネルの外周部近傍におい
ては、発破孔をトンネルの掘削方向に対して所定の差し
角だけ外側に向けて穿孔するため、孔尻の位置精度が低
下して発破孔が深くなり過ぎた場合、発破によりトンネ
ルの外周位置を越えて余計に削岩してしまうことになり
(いわゆる余堀り)、この場合には、その余計に削岩し
てしまった分をコンクリート等で埋め直さなくてはなら
ず、施工コストの無用な増大を招くという不都合があ
る。
Second, it is necessary for the operator to manually align the light receiving section of the rock drilling machine with the virtual face plane accurately, which is troublesome. There is a disadvantage that the position accuracy of the buttocks is reduced. Especially, in the vicinity of the outer periphery of the tunnel, the blast hole is drilled outward by a predetermined angle with respect to the tunnel excavation direction, so that the position accuracy of the hole bottom is reduced and the blast hole becomes too deep. However, blasting causes extra rock drilling beyond the outer perimeter of the tunnel (so-called extra drilling). In this case, the extra rock drilling does not have to be refilled with concrete or the like. However, there is a disadvantage that the construction cost is unnecessarily increased.

【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、トンネルの切
羽面に穿孔する複数の発破孔の孔尻位置をこの切羽面の
凹凸に影響されることなく揃えることを可能にするとと
もに、その際の作業工数の削減と作業精度の向上とを図
ることにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to influence the positions of a plurality of blast holes drilled on the face of a tunnel to influence the unevenness of the face. An object of the present invention is to make it possible to make the alignment without being performed, and to reduce the number of work steps and improve the work accuracy at that time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、トンネルの切羽面に対し複
数の発破孔をトンネル掘削方向に穿孔する際に、それら
の発破孔の底端部である孔尻の位置を揃えるためのトン
ネル削孔における孔尻調整方法を前提とし、この方法に
おいて、前後方向に延びるガイドセルの前端側に配設さ
れたビットがそのガイドセルに沿って進退するドリフタ
により駆動されて岩盤を穿孔するように構成された削岩
機を用いるものとする。そして、上記ガイドセルの前端
部を上記切羽面に予め設定された複数の穿孔位置の内の
第1の穿孔位置に当接させ、この状態のガイドセルの位
置を基準位置として設定する基準位置設定工程と、上記
ガイドセルを基準位置に保持した状態で上記ドリフタを
予め設定された基準穿孔長さだけ前進作動させ、上記第
1の穿孔位置に第1の発破孔を形成する第1穿孔工程と
を備えるものとし、さらに、上記ガイドセルを移動させ
てその前端部を上記第1の穿孔位置とは異なる第2の穿
孔位置に当接させ、この状態のガイドセルと上記基準位
置のガイドセルとの間のトンネル掘削方向における相対
偏差を検出する相対偏差検出工程と、上記基準穿孔長さ
を上記相対偏差だけ変更した実穿孔長さを求め、上記第
2の穿孔位置にガイドセルを保持した状態で上記ドリフ
タを上記実穿孔長さだけ前進作動させて第2の発破孔を
形成する第2穿孔工程とを備える構成とするものであ
る。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that, when a plurality of blast holes are drilled in the tunnel excavation direction on the face of the tunnel, the blast holes are formed. Assume a method of adjusting the bottom of the hole in the tunnel drilling to align the position of the bottom of the hole at the bottom end. In this method, the bit disposed at the front end of the guide cell extending in the front-rear direction extends along the guide cell. A rock drill that is configured to drill a rock mass driven by a drifter that advances and retreats. Then, the front end of the guide cell is brought into contact with a first perforation position among a plurality of perforation positions preset on the face, and the position of the guide cell in this state is set as a reference position setting. And a first perforation step of operating the drifter forward by a preset reference perforation length while holding the guide cell at a reference position to form a first blast hole at the first perforation position. Further, the guide cell is moved so that the front end thereof abuts on a second perforation position different from the first perforation position, and the guide cell in this state and the guide cell at the reference position are A relative deviation detecting step of detecting a relative deviation in a tunnel excavation direction during the actual drilling length obtained by changing the reference drilling length by the relative deviation, and holding a guide cell at the second drilling position. The Dorifuta it is an arrangement and a second piercing step of forming a second blasthole is advanced actuated by the actual drilling length.

【0008】上記の構成の場合、基準位置設定工程で
は、第1の穿孔位置に当接されたガイドセルの位置が基
準位置として設定され、第1穿孔工程では、予め設定さ
れた基準穿孔長さの第1の発破孔が上記第1の穿孔位置
に形成される。続いて、相対偏差検出工程では、第2の
穿孔位置に当接されたガイドセルと上記基準位置にある
ガイドセルとの間のトンネル掘削方向における相対偏
差、すなわち、上記第2の穿孔位置の上記第1の穿孔位
置に対するトンネル掘削方向の相対偏差が検出される。
そして、第2穿孔工程では、上記基準穿孔長さを上記相
対偏差だけ変更して実穿孔長さを求め、上記第2の穿孔
位置に上記実孔尻長さの第2の発破孔を形成する。これ
により、この第2の発破孔のトンネル掘削方向の長さ
を、上記第1の発破孔のトンネル掘削方向の長さに対し
ちょうど上記相対偏差の分だけ補正することが可能にな
る。つまり、切羽面の凹凸の分だけ実穿孔長さを補正す
ることにより、第2の発破孔の孔尻を第1の発破孔の孔
尻に対しトンネル掘削方向について同一の位置に揃える
ことが可能になり、これを繰り返すことにより、複数の
発破孔の孔尻位置を揃えることが可能になる。
In the above configuration, in the reference position setting step, the position of the guide cell abutting on the first punching position is set as the reference position, and in the first punching step, a preset reference punching length is set. Is formed at the first piercing position. Subsequently, in the relative deviation detection step, the relative deviation in the tunnel excavation direction between the guide cell in contact with the second drilling position and the guide cell at the reference position, that is, the relative deviation of the second drilling position A relative deviation in the tunnel excavation direction with respect to the first drilling position is detected.
In the second drilling step, the actual drilling length is obtained by changing the reference drilling length by the relative deviation, and a second blast hole having the actual hole tail length is formed at the second drilling position. . This makes it possible to correct the length of the second blast hole in the tunnel excavation direction by exactly the relative deviation with respect to the length of the first blast hole in the tunnel excavation direction. In other words, by correcting the actual perforation length by the unevenness of the face, it is possible to align the buttocks of the second blast hole with the same as those of the first blast hole in the tunnel excavation direction. By repeating this, it becomes possible to align the positions of the butt ends of the plurality of blast holes.

【0009】そして、上記のトンネル削孔における孔尻
調整方法によれば、従来のように切羽面の手前に予め仮
想切羽平面を設定する必要がないためその分工程数を削
減することが可能になり、また、上記仮想切羽平面を設
定するための回転レーザ装置が落石によって破損するお
それもなくなる。さらに、削岩機を移動させる度毎にそ
のガイドセルを上記仮想切羽平面に対し位置合わせする
必要がなくなるため作業の容易性が向上する上に、その
位置合わせの誤差が解消されて孔尻の位置精度が向上す
る。
According to the method for adjusting the tail end in the above-described tunnel drilling, it is not necessary to previously set a virtual face plane in front of the face face unlike the related art, so that the number of steps can be reduced accordingly. In addition, there is no possibility that the rotating laser device for setting the virtual face plane is damaged by falling rocks. Further, since it is not necessary to align the guide cell with the virtual face plane every time the rock drill is moved, the workability is improved, and the error of the alignment is eliminated and the hole bottom is removed. Position accuracy is improved.

【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明における相対偏差検出工程で、ガイドセルに配設した
光線反射器と、予め設定された原点位置に配設したレー
ザ光線の投光系及び受光系とを有する光学式距離計測手
段を用いて上記原点位置から上記光線反射器までの直線
距離を計測し、この計測直線距離に基づいて相対偏差の
検出を行うものである。
According to a second aspect of the present invention, in the relative deviation detecting step according to the first aspect of the present invention, the light reflector disposed on the guide cell and the projection of the laser beam disposed at a preset origin position. A linear distance from the origin position to the light reflector is measured by using an optical distance measuring means having a system and a light receiving system, and a relative deviation is detected based on the measured linear distance.

【0011】上記の構成の場合、請求項1記載の発明に
おいて相対偏差の検出を行う方法が具体的に特定され
る。すなわち、ガイドセルに光線反射器を配設する一
方、原点位置にレーザ光線の投光系及び受光系を配設し
て光学式距離計測手段を構成し、上記原点位置から上記
光線反射器までの直線距離を計測してこの計測直線距離
に基づいて上記ガイドセルと上記原点位置との間のトン
ネル掘削方向の相対距離を検出する。そして、ガイドセ
ルが基準位置にあるときの検出相対距離とこのガイドセ
ルが第2の穿孔位置にあるときの検出相対距離とに基づ
き、相対偏差の検出を確実かつ容易に行うことが可能に
なる。なお、上記光学式距離計測手段としては、反射プ
リズム及びレーザセオドライ等を用いればよい。
In the case of the above configuration, a method for detecting the relative deviation in the first aspect of the present invention is specifically specified. That is, while the light reflector is arranged in the guide cell, the light projecting system and the light receiving system of the laser beam are arranged in the origin position to constitute an optical distance measuring means, and the distance from the origin position to the light reflector is configured. A linear distance is measured, and a relative distance in the tunnel excavation direction between the guide cell and the origin position is detected based on the measured linear distance. Then, based on the detected relative distance when the guide cell is at the reference position and the detected relative distance when the guide cell is at the second perforation position, the relative deviation can be reliably and easily detected. . As the optical distance measuring means, a reflecting prism and a laser theo-dry may be used.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明における相対偏差検出工程で、トンネル掘削方向に対
するガイドセルの傾き角を検出し、この検出傾き角に基
づいて計測直線距離を補正することにより相対偏差を検
出する構成とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the relative deviation detecting step according to the second aspect of the present invention, the inclination angle of the guide cell with respect to the tunnel excavation direction is detected, and the measured linear distance is corrected based on the detected inclination angle. Thus, the relative deviation is detected.

【0013】上記の構成の場合、請求項2記載の発明に
よる作用に加えて、ガイドセルの長手方向がトンネル掘
削方向に平行でない場合でも、第2の穿孔位置の第1の
穿孔位置に対するトンネル掘削方向の相対偏差を正確に
検出することが可能になる。すなわち、例えば、基準位
置設定工程において第1の穿孔位置に当接されたガイド
セルがトンネル掘削方向に平行であり、かつ、相対偏差
検出工程において第2の穿孔位置に当接された上記ガイ
ドセルがトンネル掘削方向に平行でない場合、このガイ
ドセルの基準位置にあるガイドセルに対する相対偏差は
上記第2の穿孔位置の第1の穿孔位置に対する相対偏差
とは僅かに異なることになる。そこで、上記ガイドセル
のトンネル掘削方向に対する傾き角を検出し、この検出
傾き角に基づいて上記計測直線距離を補正して、上記ガ
イドセルがその前端部を中心に回転されてトンネル掘削
方向に平行になった仮想位置にあるものとして、このガ
イドセルの上記基準位置にあるガイドセルに対する相対
偏差を求めることにより、上記穿孔位置の第1の穿孔位
置に対するトンネル掘削方向の相対偏差を正確に検出す
ることが可能になり、これにより、実穿孔長さを切羽面
の凹凸に応じて正確に補正することが可能になる。
In the above configuration, in addition to the operation according to the second aspect, even when the longitudinal direction of the guide cell is not parallel to the tunnel excavation direction, the tunnel excavation of the second drilling position with respect to the first drilling position is performed. It is possible to accurately detect the relative deviation in the direction. That is, for example, the guide cell contacted with the first drilling position in the reference position setting step is parallel to the tunnel excavation direction, and the guide cell contacted with the second drilling position in the relative deviation detection step. Is not parallel to the tunnel excavation direction, the relative deviation of this guide cell with respect to the guide cell at the reference position will be slightly different from the relative deviation of the second drilling position with respect to the first drilling position. Therefore, the inclination angle of the guide cell with respect to the tunnel excavation direction is detected, and the measured linear distance is corrected based on the detected inclination angle. The guide cell is rotated around its front end to be parallel to the tunnel excavation direction. By determining the relative deviation of this guide cell from the guide cell at the reference position assuming that the guide cell is at the virtual position, the relative deviation of the drilling position in the tunnel excavation direction with respect to the first drilling position is accurately detected. This makes it possible to accurately correct the actual perforation length according to the unevenness of the face.

【0014】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明における第2穿孔工程で、検出傾き角に応じてドリフ
タの実穿孔長さを変更補正するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second drilling step in the third aspect of the invention, the actual drilling length of the drifter is changed and corrected in accordance with the detected inclination angle.

【0015】上記の構成の場合、請求項4記載の発明に
よる作用に加えて、ガイドセルがトンネル掘削方向に対
し平行でない場合でも、ドリフタの実穿孔長さを検出傾
き角に応じて補正することにより、すなわち、ドリフタ
の実穿孔長さを上記検出傾き角の余弦関数で除算するこ
とにより、発破孔がトンネル掘削方向に対し傾いている
分だけその長さを長くさせることが可能になり、これに
より、上記発破孔の孔尻を第1の発破孔の孔尻に対しト
ンネル掘削方向について同一の位置に揃えることが可能
になる。
In the above configuration, in addition to the operation according to the fourth aspect, even when the guide cell is not parallel to the tunnel excavation direction, the actual drilling length of the drifter is corrected according to the detected inclination angle. That is, by dividing the actual drilling length of the drifter by the cosine function of the detected inclination angle, it becomes possible to increase the length by the amount of the blast hole being inclined with respect to the tunnel excavation direction. Thereby, the hole butt of the blast hole can be aligned with the hole butt of the first blast hole at the same position in the tunnel excavation direction.

【0016】請求項5記載の発明は、トンネルの切羽面
に対し複数の発破孔をトンネル掘削方向に穿孔する際
に、それらの発破孔の底端部である孔尻の位置を揃える
ためのトンネル削孔における孔尻調整装置を前提とす
る。このものにおいて、前後方向に延びるガイドセルの
前端側に配設されたビットがそのガイドセルに沿って進
退するドリフタにより駆動されて岩盤を穿孔するように
構成された削岩機と、上記ドリフタを設定穿孔長さだけ
前進作動させる作動制御手段と、トンネル内に予め設定
した原点位置と上記ガイドセルとの間のトンネル掘削方
向における相対距離を検出する距離検出手段とを備える
ものとし、上記作動制御手段として、予め設定された基
準穿孔長さが初期設定穿孔長さとして設定され、上記距
離検出手段から1番目に入力される検出相対距離を基準
距離として保持するとともに、その距離検出手段から2
番目以降に入力される検出相対距離と上記基準距離との
相対偏差だけ上記基準穿孔長さを変更し、その変更した
値を上記設定穿孔長さとして順次設定する構成とするも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, when a plurality of blast holes are drilled in the tunnel excavation direction on the face of the tunnel, the positions of the bottom ends of the blast holes are aligned. Assume a hole tail adjustment device for drilling. In this device, a bit disposed on the front end side of a guide cell extending in the front-rear direction is driven by a drifter that advances and retreats along the guide cell to drill a rock, and An operation control unit for performing an advance operation by a set drilling length; and a distance detection unit for detecting a relative distance in a tunnel excavation direction between an origin position preset in the tunnel and the guide cell. As a means, a preset reference perforation length is set as an initial setting perforation length, and the first detected relative distance inputted from the distance detecting means is held as a reference distance, and the detected relative distance is set to 2 from the distance detecting means.
The reference perforation length is changed by a relative deviation between the detected relative distance inputted after the th and the reference distance, and the changed value is sequentially set as the set perforation length.

【0017】上記の構成の場合、まず、削岩機のガイド
セルの前端部を切羽面に予め設定された第1の穿孔位置
に当接させる。この状態で、トンネル内に予め設定され
た原点位置と上記ガイドセルとの間のトンネル掘削方向
における相対距離が距離検出手段により検出され、この
検出相対距離が作動制御手段に入力されて基準距離とし
て保持される。続いて、上記作動制御手段により、ドリ
フタが予め設定された基準穿孔長さだけ前進作動されて
第1の発破孔が形成される。次に、上記ガイドセルを移
動させてその前端部を第2の穿孔位置に当接させる。こ
の状態で上記ガイドセルと上記原点位置との間のトンネ
ル掘削方向における相対距離が距離検出手段により検出
され、この検出相対距離が上記作動制御手段に入力され
る。そして、この作動制御手段において上記検出相対距
離の上記基準距離に対する相対偏差、すなわち、上記第
2の穿孔位置の上記第1の穿孔位置に対するトンネル掘
削方向の相対偏差が算出され、さらに、この相対偏差だ
け上記基準穿孔長さを変更した実穿孔長さが演算され
る。そして、上記作動制御手段により、ドリフタを上記
実穿孔長さだけ前進作動させて第2の発破孔を形成する
ことにより、この第2の発破孔のトンネル掘削方向の長
さを、上記第1の発破孔のトンネル掘削方向の長さに対
しちょうど上記相対偏差の分だけ補正することが可能に
なる。つまり、上記第2の発破孔の孔尻を上記第1の発
破孔の孔尻に対しトンネル掘削方向について同一の位置
に揃えることが可能になり、これを繰り返すことにより
複数の発破孔の孔尻位置を揃えることが可能になる。
In the case of the above configuration, first, the front end of the guide cell of the rock drill is brought into contact with a first drilling position set in advance on the face. In this state, the relative distance in the tunnel excavation direction between the origin position preset in the tunnel and the guide cell is detected by the distance detecting means, and the detected relative distance is input to the operation control means and is used as a reference distance. Will be retained. Subsequently, the operation control means moves the drifter forward by a preset reference perforation length to form a first blast hole. Next, the guide cell is moved to bring its front end into contact with the second perforation position. In this state, the relative distance in the tunnel excavation direction between the guide cell and the origin position is detected by the distance detecting means, and the detected relative distance is input to the operation control means. The operation control means calculates a relative deviation of the detected relative distance with respect to the reference distance, that is, a relative deviation of the second drilling position with respect to the first drilling position in the tunnel excavation direction, and further calculates the relative deviation. Only the actual perforated length obtained by changing the reference perforated length is calculated. The operation control means moves the drifter forward by the actual perforation length to form a second blast hole, thereby setting the length of the second blast hole in the tunnel excavation direction to the first blast hole. It is possible to correct the length of the blast hole in the tunnel excavation direction by just the relative deviation. In other words, it is possible to align the bottom of the second blast hole with the same position in the tunnel excavation direction with respect to the bottom of the first blast hole, and by repeating this, the bottom of the plurality of blast holes can be adjusted. The positions can be aligned.

【0018】そして、上記のトンネル削孔における孔尻
調整装置によれば、従来のように切羽面の手前に予め仮
想切羽平面を設定する必要がないためその分工程数を削
減することが可能になり、また、上記仮想切羽平面を設
定するための回転レーザ装置が落石によって破損等する
おそれもなくなる。さらに、削岩機を移動させる度毎に
そのガイドセルを上記仮想切羽平面に対し位置合わせす
る必要がなくなるため作業の容易性が向上する上に、そ
の位置合わせの誤差が解消されて孔尻の位置精度が向上
する。
According to the apparatus for adjusting the tail end in the above-described tunnel drilling, it is not necessary to previously set the virtual face plane before the face face as in the prior art, so that the number of steps can be reduced accordingly. In addition, there is no possibility that the rotary laser device for setting the virtual face plane is damaged due to falling rocks. Further, since it is not necessary to align the guide cell with the virtual face plane every time the rock drill is moved, the workability is improved, and the error of the alignment is eliminated and the hole bottom is removed. Position accuracy is improved.

【0019】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発
明における削岩機を、トンネルの切羽面の手前に位置付
けられた台車に対し三次元方向に移動可能なようブーム
を介して配設する構成とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, the rock drill according to the fifth aspect of the present invention is provided via a boom so as to be movable in a three-dimensional direction with respect to a bogie positioned in front of the face of the tunnel. Configuration.

【0020】上記の構成の場合、請求項5記載の発明に
おける削岩機を切羽面に対し支持する構成が具体的に特
定され、上記削岩機を所定の穿孔位置に対し確実に支持
することが可能になる。
In the case of the above configuration, the configuration for supporting the rock drill in the invention according to claim 5 on the facet is specifically specified, and the rock drill is surely supported at a predetermined drilling position. Becomes possible.

【0021】請求項7記載の発明は、請求項6記載の発
明における距離検出手段を光学式距離計測手段とし、こ
の上記光学式距離計測手段として、ガイドセルに配設さ
れた光線反射器と、原点位置に配設されたレーザ光線の
投光系及び受光系とを備える構成とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, the distance detecting means according to the sixth aspect of the invention is an optical distance measuring means, and the optical distance measuring means is a light beam reflector provided in a guide cell; It is configured to include a laser beam projecting system and a light receiving system disposed at the origin position.

【0022】上記の構成の場合、請求項6記載の発明に
おける距離検出手段の構成が具体的に特定される。すな
わち、ガイドセルに光線反射器が配設される一方、原点
位置にレーザ光線の投光系及び受光系が配設されて光学
式距離計測手段が構成されており、上記原点位置から上
記光線反射器までの直線距離を計測することにより、上
記ガイドセルと上記原点位置との間のトンネル掘削方向
の相対距離を検出することが可能になる。そして、ガイ
ドセルが基準位置にあるときの検出相対距離と、上記ガ
イドセルが第2の穿孔位置にあるときの検出相対距離と
に基づいて、相対偏差の検出を確実かつ容易に行うこと
が可能になる。なお、上記光学式距離計測手段として
は、反射プリズム及びレーザセオドライ等を用いればよ
い。
In the case of the above configuration, the configuration of the distance detecting means in the invention according to claim 6 is specifically specified. That is, while a light beam reflector is provided in the guide cell, a laser beam projecting system and a light receiving system are provided in the origin position to constitute an optical distance measuring means. By measuring the linear distance to the vessel, it becomes possible to detect the relative distance in the tunnel excavation direction between the guide cell and the origin position. The relative deviation can be reliably and easily detected based on the detected relative distance when the guide cell is at the reference position and the detected relative distance when the guide cell is at the second perforation position. become. As the optical distance measuring means, a reflecting prism and a laser theo-dry may be used.

【0023】請求項8記載の発明は、請求項7記載の発
明における原点位置を台車に設定し、かつ、光学式距離
計測手段を上記台車上に配設する構成とするものであ
る。
According to an eighth aspect of the present invention, the origin position in the seventh aspect of the present invention is set on the carriage, and the optical distance measuring means is arranged on the carriage.

【0024】上記の構成の場合、請求項7記載の発明に
おける原点位置が台車に設定されているため、その台車
を切羽面の手前に位置付けるだけで上記原点位置の設定
が行われる上、光学式距離計測手段が上記台車上に配設
されているためこの光学式距離計測手段の有するレーザ
光線の投光系及び受光系を予め上記原点位置に固設する
ことが可能になり、これにより、設定作業の簡略化が図
られる。
In the case of the above construction, since the origin position in the invention according to claim 7 is set on the carriage, the origin position is set simply by positioning the carriage in front of the face, and the optical system is used. Since the distance measuring means is provided on the carriage, the laser beam projecting system and the light receiving system possessed by the optical distance measuring means can be fixed in advance to the origin position, thereby setting. The work is simplified.

【0025】請求項9記載の発明は、請求項7記載の発
明において、ガイドセルのトンネル掘削方向に対する傾
き角を検出する傾き角検出手段と、光学式距離計測手段
により計測された計測直線距離を上記傾き角検出手段に
よる検出傾き角に基づいて補正する計測距離補正手段と
を備える構成とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to the seventh aspect, an inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the guide cell with respect to a tunnel excavation direction, and a measured linear distance measured by the optical distance measuring means. And measuring distance correcting means for correcting based on the detected tilt angle by the tilt angle detecting means.

【0026】上記の構成の場合、請求項7記載の発明に
よる作用に加えて、ガイドセルがトンネル掘削方向に平
行でない場合でも、第2の穿孔位置の第1の穿孔位置に
対するトンネル掘削方向の相対偏差を正確に検出するこ
とが可能になる。すなわち、例えば、第1の穿孔位置に
当接されたときにガイドセルがトンネル掘削方向に平行
であり、かつ、上記第2の穿孔位置に当接されたときに
上記ガイドセルがトンネル掘削方向に平行でない場合、
このガイドセルの基準位置にあるガイドセルに対する相
対偏差は上記第2の穿孔位置の第1の穿孔位置に対する
相対偏差とは僅かに異なることになる。ここで、上記ガ
イドセルのトンネル掘削方向に対する傾き角が傾き角検
出手段により検出され、その検出傾き角に基づき計測直
線距離が計測距離補正手段により補正されて、上記ガイ
ドセルがその前端部を中心に回転されてトンネル掘削方
向に平行になった仮想位置にあるものとして、このガイ
ドセルの上記基準位置にあるガイドセルに対する相対偏
差が求められる。これにより、上記第2の穿孔位置の第
1の穿孔位置に対するトンネル掘削方向の相対偏差を正
確に検出することが可能になり、これにより、実穿孔長
さを切羽面の凹凸に応じて正確に補正することが可能に
なる。
In the above configuration, in addition to the operation according to the seventh aspect of the present invention, even when the guide cell is not parallel to the tunnel excavation direction, the relative position of the second excavation position in the tunnel excavation direction with respect to the first excavation position. The deviation can be accurately detected. That is, for example, when the guide cell is in contact with the first drilling position, the guide cell is parallel to the tunnel digging direction, and when the guide cell is in contact with the second drilling position, the guide cell is in the tunnel digging direction. If not parallel,
The relative deviation of the guide cell from the reference cell at the reference position is slightly different from the relative deviation of the second perforated position from the first perforated position. Here, the inclination angle of the guide cell with respect to the tunnel excavation direction is detected by the inclination angle detection means, and the measured linear distance is corrected by the measurement distance correction means based on the detected inclination angle. As a result, the relative deviation of this guide cell from the guide cell at the reference position is determined. This makes it possible to accurately detect the relative deviation of the second drilling position in the tunnel drilling direction with respect to the first drilling position, whereby the actual drilling length can be accurately determined according to the unevenness of the face. Correction becomes possible.

【0027】請求項11記載の発明は、請求項10記載
の発明における作動制御手段を、傾き角検出手段による
検出傾き角に応じて実穿孔長さを補正する構成とするも
のである。
According to an eleventh aspect of the present invention, the operation control means in the tenth aspect of the invention is configured to correct the actual drilling length in accordance with the inclination angle detected by the inclination angle detecting means.

【0028】上記の構成の場合、請求項10記載の発明
による作用に加えて、ガイドセルがトンネル掘削方向に
対し平行でない場合でも、作動制御手段においてドリフ
タの実穿孔長さを検出傾き角に応じて補正することによ
り、すなわち、ドリフタの実穿孔長さを上記検出傾き角
の余弦関数で除算することにより、発破孔がトンネル掘
削方向に対し傾いている分だけその長さを長くさせるこ
とが可能になり、これにより、発破孔の孔尻を第1の発
破孔の孔尻に対しトンネル掘削方向について同一の位置
に揃えることが可能になる。
In the above configuration, in addition to the operation according to the tenth aspect, even when the guide cell is not parallel to the tunnel excavation direction, the operation control means determines the actual drilling length of the drifter according to the detected inclination angle. That is, by dividing the actual drilling length of the drifter by the cosine function of the detected inclination angle, it is possible to increase the length by the amount that the blast hole is inclined with respect to the tunnel excavation direction. This makes it possible to align the butt of the blast hole with the same position in the tunnel excavation direction with respect to the butt of the first blast hole.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】−孔尻調整装置の構成− 図1及び図2は、本発明の実施形態に係るトンネル削孔
における孔尻調整装置をジャンボに適用した例を示し、
1はトンネルの切羽面、2は削岩機としてのフィードユ
ニット3,3,…を備えたジャンボ、4は光学式距離計
測手段としてのレーザセオドライト、5は上記削岩機
3,3,…の作動制御を行う作動制御手段としてのコン
トローラである。
-Structure of Hole Ass Adjusting Device- FIGS. 1 and 2 show an example in which a hole buttocks adjusting device in tunnel drilling according to an embodiment of the present invention is applied to a jumbo.
1 is a face of a tunnel; 2 is a jumbo provided with a feed unit 3, 3,... As a rock drill; 4 is a laser theodolite as an optical distance measuring means; It is a controller as operation control means for performing operation control.

【0031】上記切羽面1は、水平方向であるトンネル
掘削方向Y(両図における左右方向)に対し直交する方
向に略円形に拡がってその表面に凹凸が形成されてお
り、発破孔を穿孔する穿孔位置を示すためのペイントマ
ーク1a,1b,…が所定位置に記されている。
The face 1 extends substantially circularly in a direction orthogonal to the horizontal tunnel excavation direction Y (the left-right direction in both figures), and has irregularities on its surface. Paint marks 1a, 1b,... Indicating the positions of the holes are marked at predetermined positions.

【0032】上記ジャンボ2は、上記切羽面1に対向す
るように配置され、台車21の前側(上記両図における
左側)に配設された3本のブーム22,22,…によ
り、これらの各ブーム22の先端部にロータリアクチュ
エータ23,23,…を介して配設されたフィードユニ
ット3,3,…を、上記台車2の前方の所定の範囲内に
おいて任意の位置に配置可能に構成されている。すなわ
ち、上記各ブーム22は、図示省略のオペレータの操作
入力に応じて油圧シリンダ22a,22bにより駆動さ
れて上下左右に回転作動されるとともに伸縮作動され、
また、上記各ロータリアクチュエータ23が、油圧シリ
ンダ23a,23bにより各ブーム22に対し上下左右
に回転作動されるようになっており、これにより、上記
各フィードユニット3,3,…を、上記切羽面1のペイ
ントマーク1a,1b,…に対向させた状態で支持でき
るようになっている。
The jumbo 2 is disposed so as to face the face 1 and is provided with three booms 22, 22,... Disposed on the front side of the bogie 21 (the left side in both figures). The feed units 3, 3,... Disposed at the tip of the boom 22 via the rotary actuators 23, 23,... Are arranged at arbitrary positions within a predetermined range in front of the bogie 2. I have. That is, each of the booms 22 is driven by hydraulic cylinders 22a and 22b in response to an operation input by an operator (not shown) to rotate up, down, left and right, and extend and contract.
The rotary actuators 23 are operated to rotate up and down and left and right with respect to each boom 22 by hydraulic cylinders 23a and 23b, so that each of the feed units 3, 3,. 1 can be supported in a state where the paint marks 1a, 1b,.

【0033】上記各フィードユニット3は、図3に示す
ように、前後方向(同図における左右方向)に延びるガ
イドセル6と、このガイドセル6に沿って進退するドリ
フタ7と、上記ガイドセル6の先端側に配設される一
方、ロッド71を介して上記ドリフタ7に連結されたビ
ット8とを備えており、上記ガイドセル6の前端部6a
が切羽面1の所定のペイントマーク1a,1b,…に当
接された状態で、上記ビット8を上記ドリフタ7により
打撃駆動及び回転駆動して岩盤を削りつつ、そのビット
8を上記ドリフタ7とともに前進させることにより、上
記切羽面1に発破孔を形成するようになっている。ま
た、上記フィードユニット3は、ロータリアクチュエー
タ23によりその回転軸Wの回りに回転作動されるとと
もに、ロックチルトシリンダ31により上記回転軸Wに
対し傾き角θ(図6参照)を有するようこの回転軸Wを
含む仮想平面内で回転作動され、さらに、セルスライド
シリンダ32により上記回転軸W方向に進退作動される
ようになっている。また、上記ガイドセル6には、レー
ザセオドライト4から投光されるレーザ光線を反射する
光線反射器としての反射プリズム61が配設されてお
り、さらに、その下側にガイドセル6の水平方向に対す
る傾き角θを検出する傾き角検出手段としての重力式角
度センサ62が配設されている。
As shown in FIG. 3, each of the feed units 3 includes a guide cell 6 extending in the front-rear direction (the left-right direction in FIG. 3), a drifter 7 moving back and forth along the guide cell 6, and the guide cell 6 And a bit 8 connected to the drifter 7 via a rod 71 while being disposed on the distal end side of the guide cell 6.
Are abutted against predetermined paint marks 1a, 1b,... On the face 1 and the bit 8 is driven and rotated by the drifter 7 to cut rock, and the bit 8 is moved together with the drifter 7. By moving the cutting face 1 forward, a blast hole is formed. The feed unit 3 is rotated around its rotation axis W by a rotary actuator 23, and has a tilt angle θ (see FIG. 6) with respect to the rotation axis W by a lock tilt cylinder 31. W is rotated in a virtual plane including W, and further advanced and retracted in the direction of the rotation axis W by the cell slide cylinder 32. The guide cell 6 is provided with a reflection prism 61 as a light beam reflector for reflecting a laser beam projected from the laser theodolite 4, and further below the guide prism 6 with respect to the horizontal direction of the guide cell 6. A gravitational angle sensor 62 is provided as a tilt angle detecting means for detecting the tilt angle θ.

【0034】上記レーザセオドライト4は、台車2上に
予め設定された原点位置2aに配設されており、図4に
示すように、下盤41に対し垂直軸z回りに旋回可能に
配設された水平盤42と、この水平盤42に対し一対の
支柱43,43を介して水平軸x回りに回転可能に配設
された望遠鏡44及びレーザ発振器45を備えており、
反射プリズム61の上記原点位置2aに対するトンネル
掘削方向Yについての相対距離を検出するように構成さ
れている。具体的には、まず、オペレータが手動操作で
望遠鏡44とレーザ発振器45とを一体に動かしてこの
望遠鏡44の視野の中心位置に上記反射プリズム61を
位置付ける。この状態で、上記レーザ発振器45を作動
させてレーザ光線を上記反射プリズム61に投光する
と、この反射プリズム61からの反射光が図示省略の受
光部に受光されて往復するレーザ光線の光波が計数され
ることにより、反射プリズム61までの直線距離が計測
される。同時に、上記水平軸xと直交する方向に延びる
水平軸yがトンネル掘削方向Yに一致するよう位置付け
られた状態を計測基準として、上記望遠鏡44及びレー
ザ発振器45の上記水平軸x及び垂直軸z回りの回転角
度が図示省略のエンコーダにより検出され、この検出角
度と上記の計測直線距離とに基づき、演算部46により
上記反射プリズム61の上記原点位置2aに対するトン
ネル掘削方向Yについての相対距離が演算されるように
なっている。
The laser theodolite 4 is arranged on the carriage 2 at a preset origin position 2a. As shown in FIG. 4, the laser theodolite 4 is arranged to be rotatable about a vertical axis z with respect to the lower board 41. A horizontal board 42, a telescope 44 and a laser oscillator 45, which are rotatably mounted on the horizontal board 42 about a horizontal axis x via a pair of columns 43, 43.
The reflection prism 61 is configured to detect a relative distance in the tunnel excavation direction Y with respect to the origin position 2a. Specifically, first, the operator manually moves the telescope 44 and the laser oscillator 45 together to position the reflection prism 61 at the center of the field of view of the telescope 44. In this state, when the laser beam is projected on the reflecting prism 61 by operating the laser oscillator 45, the reflected light from the reflecting prism 61 is received by a light receiving unit (not shown), and the light wave of the reciprocating laser beam is counted. As a result, the linear distance to the reflection prism 61 is measured. At the same time, with the horizontal axis y extending in a direction orthogonal to the horizontal axis x positioned so as to coincide with the tunnel excavation direction Y as a measurement reference, the telescope 44 and the laser oscillator 45 rotate around the horizontal axis x and the vertical axis z. Is detected by an encoder (not shown), and based on the detected angle and the measured linear distance, a calculating unit 46 calculates a relative distance of the reflecting prism 61 with respect to the origin position 2a in the tunnel excavation direction Y. It has become so.

【0035】上記コントローラ5は、入力設定された設
定穿孔長さだけ各フィードユニット3のドリフタ7を前
進作動させる作動制御部51(図5参照)と、図示省略
の操作盤を介してオペレータにより入力設定される基準
穿孔長さや、レーザセオドライト4の演算部46から入
力される基準距離等を記憶するデータ記憶部52と、上
記演算部46から入力される検出相対距離の上記基準距
離に対する相対偏差を、上記基準穿孔長さから減算して
実穿孔長さを算出し、この実穿孔長さを上記作動制御部
51に入力設定する変更設定部53とを備えている。ま
た、上記コントローラ5は、重力式角度センサ62から
入力されるガイドセル6の水平方向に対する検出傾き角
θを上記データ記憶部52に記憶して、上記変更設定部
53で算出する実穿孔長さをその検出傾き角θに基づい
て補正するようになっており、さらに、上記演算部46
から入力された検出相対距離をその検出傾き角θに基づ
いて補正する計測距離補正手段としての補正演算部54
を備えている。なお、この補正演算部54及び変更設定
部53における具体的な補正内容は後述する。
The controller 5 is operated by an operator via an operation control unit 51 (see FIG. 5) for moving the drifter 7 of each feed unit 3 forward by the set perforated length, and an operation panel (not shown). The data storage unit 52 stores the set reference hole length, the reference distance input from the calculation unit 46 of the laser theodolite 4, and the relative deviation of the detected relative distance input from the calculation unit 46 with respect to the reference distance. And a change setting unit 53 that calculates the actual drilling length by subtracting from the reference drilling length and inputs and sets the actual drilling length to the operation control unit 51. The controller 5 stores the detected inclination angle θ of the guide cell 6 with respect to the horizontal direction input from the gravity type angle sensor 62 in the data storage unit 52, and calculates the actual perforation length calculated by the change setting unit 53. Is corrected on the basis of the detected inclination angle θ.
Calculation unit 54 as a measurement distance correcting means for correcting the detected relative distance inputted from the LM based on the detected inclination angle θ.
It has. It should be noted that specific correction contents in the correction calculation section 54 and the change setting section 53 will be described later.

【0036】−孔尻調整方法− 以下に、上記実施形態に係る孔尻調整装置を用いて発破
孔の孔尻を揃える方法を説明する。
—Method of Adjusting the Hole Ass— A method of aligning the hole edges of the blast holes using the hole tail adjusting apparatus according to the above embodiment will be described below.

【0037】最初に、第1のペイントマーク及び第2の
ペイントマークの両方において、発破孔をトンネル掘削
方向Yに平行に形成する場合(つまり、差し角がない場
合)について、図5に基づいて説明する。
First, in both the first paint mark and the second paint mark, a case where a blast hole is formed parallel to the tunnel excavation direction Y (that is, a case where there is no piercing angle) will be described with reference to FIG. explain.

【0038】まず、第1の発破孔11を形成するため
に、オペレータは手動操作によりブーム22(図1参
照)を作動させてフィードユニット3を移動させ、この
フィードユニット3のガイドセル6をトンネル掘削方向
Yに平行な状態で、切羽面1の第1のペイントマーク1
a(同図の下側)に当接させる。この際、ロータリアク
チュエータ23の回転軸W(図3参照)をトンネル掘削
方向Yと平行にするとともに、ロックチルトシリンダ3
1の作動量を零とすることにより、上記ガイドセル6を
トンネル掘削方向Yに平行に位置付ける。この状態で、
上記オペレータは、レーザセオドライト4の望遠鏡44
(図4参照)の視野の中心位置にガイドセル6の反射プ
リズム61が位置付けられるようにしてレーザ発振器4
5を作動させる。これにより、上記反射プリズム61の
原点位置2aに対するトンネル掘削方向Yについての相
対距離L0 が検出され、この検出相対距離L0 がレーザ
セオドライト4の演算部46からコントローラ5に入力
されて基準距離L0 としてデータ記憶部52に記憶され
る(基準位置設定工程)。
First, in order to form the first blast hole 11, the operator operates the boom 22 (see FIG. 1) by manual operation to move the feed unit 3, and the guide cell 6 of the feed unit 3 is tunneled. In the state parallel to the excavation direction Y, the first paint mark 1 on the face 1
a (lower side in the figure). At this time, the rotation axis W (see FIG. 3) of the rotary actuator 23 is made parallel to the tunnel excavation direction Y, and the lock tilt cylinder 3
The guide cell 6 is positioned parallel to the tunnel excavation direction Y by setting the operation amount of 1 to zero. In this state,
The operator operates the telescope 44 of the laser theodolite 4
The laser oscillator 4 is arranged such that the reflection prism 61 of the guide cell 6 is positioned at the center position of the visual field (see FIG. 4).
Activate 5 As a result, a relative distance L0 in the tunnel excavation direction Y with respect to the origin position 2a of the reflection prism 61 is detected, and the detected relative distance L0 is input from the arithmetic unit 46 of the laser theodolite 4 to the controller 5 and is used as the reference distance L0. It is stored in the storage unit 52 (reference position setting step).

【0039】そして、上記オペレータは、切羽面1の岩
質等に応じて適当な穿孔長さD0 を決定し、この穿孔長
さD0 をコントローラ5に対し入力設定する。この入力
設定値は上記データ記憶部52に基準穿孔長さD0 とし
て保持されるとともに、ドリフタ7の作動制御を行う作
動制御部51に設定され、この作動制御部51によりド
リフタ7が上記基準穿孔長さD0 だけ前進作動されて第
1の発破孔11が形成される(第1穿孔工程)。
The operator determines an appropriate perforation length D0 according to the rock quality of the face 1 and inputs the perforation length D0 to the controller 5. The input set value is held in the data storage unit 52 as a reference drilling length D0 and is set in an operation control unit 51 for controlling the operation of the drifter 7. The first blast hole 11 is formed by being advanced by the distance D0 (first piercing step).

【0040】続いて、第2の発破孔12を形成するため
に、上記オペレータは、ブーム22の作動によりフィー
ドユニット3を移動させ、上記第1の発破孔11の場合
と同様に、フィードユニット3のガイドセル6をトンネ
ル掘削方向Yに平行な状態でペイントマーク1b(同図
の上側)に当接させる。この状態で、上記の第1の発破
孔11の場合と同様に、レーザセオドライト4により反
射プリズム61の原点位置2aに対するトンネル掘削方
向Yについての相対距離L1 を検出し、この検出相対距
離L1 をレーザセオドライト4の演算部46からコント
ローラ5に入力させる。そして、このコントローラ5の
変更設定部53において、この検出相対距離L1 から基
準距離L0 が減算されて相対偏差が算出され(相対偏差
検出工程)、さらに、基準穿孔長さD0 から上記相対偏
差L1 −L0 が減算され、この減算結果が実穿孔長さD
1 として上記作動制御部51に設定される。すなわち、 D1 = D0 −(L1 −L0 )
Subsequently, in order to form the second blast hole 12, the operator moves the feed unit 3 by operating the boom 22, and the feed unit 3 is moved in the same manner as in the case of the first blast hole 11. The guide cell 6 is brought into contact with the paint mark 1b (upper side in the figure) in a state parallel to the tunnel excavation direction Y. In this state, as in the case of the first blast hole 11, the relative distance L1 in the tunnel excavation direction Y with respect to the origin position 2a of the reflecting prism 61 is detected by the laser theodolite 4, and the detected relative distance L1 is determined by the laser. An input is made to the controller 5 from the arithmetic unit 46 of the theodolite 4. Then, in the change setting section 53 of the controller 5, a relative deviation is calculated by subtracting the reference distance L0 from the detected relative distance L1 (relative deviation detecting step). Further, the relative deviation L1− is calculated from the reference drilling length D0. L0 is subtracted, and the result of the subtraction is the actual drilling length D.
1 is set in the operation control unit 51. That is, D1 = D0- (L1-L0)

【0041】そして、上記作動制御部51により、ドリ
フタ7が上記実穿孔長さD1 だけ前進作動されて第2の
発破孔12が形成される(第2穿孔工程)。この結果、
この発破孔12のトンネル掘削方向Yの長さは、上記第
1の発破孔11のトンネル掘削方向Yの長さに対しちょ
うど上記相対偏差L1 −L0 の分だけ短くなり、その発
破孔12の孔尻を上記第1の発破孔11の孔尻に対しト
ンネル掘削方向Yについて同一位置の仮想平面10上に
揃えることができる。
Then, the operation control section 51 moves the drifter 7 forward by the actual perforation length D1 to form a second blast hole 12 (second perforation step). As a result,
The length of the blast hole 12 in the tunnel digging direction Y is shorter than the length of the first blast hole 11 in the tunnel digging direction Y by exactly the above-mentioned relative deviation L1 -L0. The buttocks can be aligned on the virtual plane 10 at the same position in the tunnel excavation direction Y with respect to the buttocks of the first blast holes 11.

【0042】次に、第3のペイントマークにおいて、発
破孔をトンネル掘削方向Yに対し上方に角度θだけ傾け
て形成する場合(つまり、差し角のある場合)につい
て、図6に基づいて説明する。
Next, a case where the blast hole is formed at an angle θ upward with respect to the tunnel excavation direction Y in the third paint mark (that is, a case where there is a slant angle) will be described with reference to FIG. .

【0043】オペレータは、上述のように第1のペイン
トマーク1a(同図の下側)の位置に基準穿孔長さD0
の第1の発破孔11を形成した後、ブーム22を手動操
作してフィードユニット3を移動させ、このフィードユ
ニット3のガイドセル6をペイントマーク1c(同図の
上側)に当接させる。この際、上記オペレータは、上述
の差し角のない場合と同様にロータリアクチュエータ2
3の回転軸Wをトンネル掘削方向Yと平行に位置付けた
状態で、ロックチルトシリンダ31(図3参照)を所定
量だけ作動させて上記ガイドセル6が上記回転軸Wに対
して上方に傾き角θを有するようにさせ、その後、上記
ガイドセル6の前端部6aをペイントマーク1cに当接
させる。そして、上述の場合と同様にレーザセオドライ
ト4の作動により、反射プリズム61の原点位置2aに
対するトンネル掘削方向Yについての相対距離L2 が検
出され、この検出相対距離L2 が演算部46からコント
ローラ5に入力される。
As described above, the operator places the reference perforation length D0 at the position of the first paint mark 1a (lower side in the figure).
After the first blast hole 11 is formed, the feed unit 3 is moved by manually operating the boom 22, and the guide cell 6 of the feed unit 3 is brought into contact with the paint mark 1c (upper side in the figure). At this time, the operator operates the rotary actuator 2 in the same manner as in the case where there is no insertion angle.
In a state where the rotation axis W is positioned parallel to the tunnel excavation direction Y, the lock tilt cylinder 31 (see FIG. 3) is actuated by a predetermined amount so that the guide cell 6 tilts upward with respect to the rotation axis W. Then, the front end 6a of the guide cell 6 is brought into contact with the paint mark 1c. In the same manner as described above, the relative distance L2 in the tunnel excavation direction Y with respect to the origin position 2a of the reflecting prism 61 is detected by the operation of the laser theodolite 4, and the detected relative distance L2 is input from the calculation unit 46 to the controller 5. Is done.

【0044】一方、ガイドセル6に配設された重力式角
度センサ62により、そのガイドセル6の水平方向に対
する傾き角θが検出されてコントローラ5に入力され、
この検出傾き角θすなわち上記ガイドセル6のトンネル
掘削方向Yに対する傾き角θがデータ記憶部52に記憶
される。そして、この検出傾き角θに基づき、補正演算
部54により、上記ガイドセル6がトンネル掘削方向Y
に平行な仮想位置にある場合の反射プリズム61の原点
位置2aに対する距離になるよう、上記検出相対距離L
2 が補正される。すなわち、ガイドセル6の全長をRと
して、 L2' = L2 −R(1−coθ) こうして算出された補正距離L2'が、補正演算部54か
ら変更設定部53に入力され、この変更設定部53にお
いて、この補正距離L2'から基準距離L0 が減算されて
相対偏差L2'−L0 が算出される。つまり、上記補正距
離L2'と基準距離L0 との相対偏差を求めることによ
り、上記第3のペイントマーク1cの第1のペイントマ
ーク1aに対するトンネル掘削方向Yについての相対偏
差が正確に検出される。
On the other hand, the inclination angle θ of the guide cell 6 with respect to the horizontal direction is detected by the gravity type angle sensor 62 disposed in the guide cell 6 and input to the controller 5.
The detected inclination angle θ, that is, the inclination angle θ of the guide cell 6 with respect to the tunnel excavation direction Y is stored in the data storage unit 52. Then, based on the detected inclination angle θ, the guide cell 6 is set in the tunnel excavation direction Y by the correction calculation unit 54.
The detected relative distance L is set to be a distance from the origin position 2a of the reflecting prism 61 when the reflecting prism 61 is at a virtual position parallel to
2 is corrected. That is, assuming that the total length of the guide cell 6 is R, L2 '= L2-R (1-coθ) The correction distance L2' calculated in this way is input from the correction calculation unit 54 to the change setting unit 53, and the change setting unit 53 , The reference distance L0 is subtracted from the correction distance L2 'to calculate a relative deviation L2'-L0. That is, by calculating the relative deviation between the correction distance L2 'and the reference distance L0, the relative deviation of the third paint mark 1c with respect to the first paint mark 1a in the tunnel excavation direction Y is accurately detected.

【0045】そして、上記変更設定部53において、基
準穿孔長さD0 から上記相対偏差L2'−L0 が減算され
てトンネル掘削方向Yについての穿孔長さD2 が算出さ
れ、さらに、このトンネル掘削方向Yについての穿孔長
さD2 を傾き角θの余弦値で除算することにより補正し
て、実穿孔長さD2'が算出される。すなわち、 D2' = D2 /cos θ ={D0 −(L2'−L0 )}/cos θ そして、上記実穿孔長さD2'が作動制御部51に入力設
定され、この作動制御部51により、ドリフタ7が上記
実穿孔長さD2'だけ前進作動されて発破孔13が形成さ
れる。このように形成された第3の発破孔13は、トン
ネル掘削方向Yに対し差し角θだけ上方に傾いて形成さ
れ、かつ、その傾いている分だけ長めに形成されている
ため、結局、上記トンネル掘削方向Yについての長さ
は、 D2'cos θ = D2 = D0 −(L2'−L0 ) となる。すなわち、この第3の発破孔13のトンネル掘
削方向Yについての長さは、上記第1の発破孔11のト
ンネル掘削方向Yについての長さに対しちょうど上記相
対偏差L2'−L0 の分だけ短くなり、その孔尻を上記第
1の発破孔11の孔尻に対しトンネル掘削方向Yについ
て同一位置の仮想平面10に揃えることができる。
Then, the change setting unit 53 calculates the perforation length D2 in the tunnel excavation direction Y by subtracting the relative deviation L2'-L0 from the reference perforation length D0. Is corrected by dividing the perforation length D2 by the cosine value of the inclination angle θ to calculate the actual perforation length D2 '. That is, D2 ′ = D2 / cos θ = {D0− (L2′−L0)} / cos θ Then, the actual drilling length D2 ′ is input and set to the operation control unit 51. 7 is advanced by the actual perforation length D2 'to form a blast hole 13. The third blasting hole 13 thus formed is formed to be inclined upward by the insertion angle θ with respect to the tunnel excavation direction Y, and is formed to be longer by the amount of the inclination. The length in the tunnel excavation direction Y is D2'cos θ = D2 = D0- (L2'-L0). That is, the length of the third blast hole 13 in the tunnel digging direction Y is shorter than the length of the first blast hole 11 in the tunnel digging direction Y by the relative deviation L2'-L0. That is, the tail of the hole can be aligned to the virtual plane 10 at the same position in the tunnel excavation direction Y with respect to the tail of the first blast hole 11.

【0046】次に、上記実施形態の作用・効果を説明す
る。
Next, the operation and effect of the above embodiment will be described.

【0047】上記実施形態に係るトンネル削孔における
孔尻調整装置によれば、第2の発破孔12の実穿孔長さ
D1 を、ペイントマーク1bに当接させた状態のガイド
セル6のペイントマーク1aに当接させた状態のガイド
セル6に対する相対偏差に基づいて補正することによ
り、切羽面1の凹凸に応じて補正することができるた
め、発破孔11,12,…の孔尻をトンネル掘削方向Y
について同一位置の仮想平面10上にに揃えることがで
き、これにより、発破効率の向上や発破後の切羽面から
の落石の減少等の効果が得られる。しかも、従来のよう
に切羽面1の手前に予め回転レーザ装置等により仮想切
羽平面を設定する必要がないため、その分の工程数の削
減ができる上、上記回転レーザ装置が落石によって破損
等するおそれもなくなり、また、フィードユニット3,
3,…を移動させる度毎に各フィードユニット3のガイ
ドセル6を上記仮想切羽平面に対し位置合わせする必要
がなくなるため、作業の容易性が向上する上に、その位
置合わせの誤差が解消されて孔尻の位置精度が向上す
る。
According to the apparatus for adjusting the tail end of a tunnel hole according to the above embodiment, the paint mark of the guide cell 6 in a state where the actual drilling length D1 of the second blast hole 12 is brought into contact with the paint mark 1b. By correcting based on the relative deviation from the guide cell 6 in the state of contact with 1a, it is possible to correct according to the unevenness of the face 1 so that the butt of the blast holes 11, 12,. Direction Y
Can be aligned on the virtual plane 10 at the same position, thereby obtaining effects such as improvement of blasting efficiency and reduction of falling rocks from the face after blasting. In addition, since it is not necessary to previously set a virtual face plane by a rotary laser device or the like before the face face 1 as in the related art, the number of processes can be reduced by that amount, and the rotary laser device is damaged by falling rocks. There is no danger, and feed unit 3,
Since it is not necessary to align the guide cell 6 of each feed unit 3 with the above-mentioned virtual face plane each time 3, 3,... Is moved, the operability is improved and the alignment error is eliminated. The positioning accuracy of the hole bottom is improved.

【0048】また、上記ガイドセル6,6,…のトンネ
ル掘削方向Yについての距離の検出を、これらの各ガイ
ドセル6に配設した反射プリズム61及びレーザセオド
ライト4により、確実かつ容易に行うことができ、さら
に、ガイドセル6がトンネル掘削方向Yに平行でない場
合でも、実穿孔長さD2 を切羽面1の凹凸に応じて補正
することができる上、上記ガイドセル6の上記トンネル
掘削方向Yに対する傾き角θに応じて傾いている分だけ
長く補正することができ、これにより、発破孔13の孔
尻を第1の発破孔11の孔尻に対しトンネル掘削方向Y
について正確に揃えることができる。加えて上記レーザ
セオドライト4がジャンボ2の台車21上に配設されて
いるため、その台車21を切羽面1の手前に位置付ける
だけでレーザセオドライト4を設定することができ、設
定作業の簡略化が図られる。
Further, the distance between the guide cells 6, 6,... In the tunnel excavation direction Y can be reliably and easily detected by the reflection prism 61 and the laser theodolite 4 disposed in each of the guide cells 6. Further, even when the guide cell 6 is not parallel to the tunnel excavation direction Y, the actual drilling length D2 can be corrected according to the unevenness of the face 1 and the tunnel excavation direction Y of the guide cell 6 can be corrected. Can be corrected to be longer by an amount corresponding to the inclination angle θ with respect to the first blast hole 11.
Can be aligned exactly. In addition, since the laser theodolite 4 is disposed on the trolley 21 of the jumbo 2, the laser theodolite 4 can be set only by positioning the trolley 21 in front of the face 1, thereby simplifying the setting operation. It is planned.

【0049】<他の実施形態>なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
距離検出手段として反射プリズム61及びレーザセオド
ライト4を用いているが、これに限らず、例えば、ブー
ム22,22,…を作動させるための各油圧シリンダ2
2a,22b,…の作動量を作動油の流量に基づいて検
出し、これらの各作動量を積算してガイドセル6,6,
…の位置を検出することも可能である。
<Other Embodiments> The present invention is not limited to the above embodiments, but includes various other embodiments. That is, in the above embodiment,
Although the reflecting prism 61 and the laser theodolite 4 are used as the distance detecting means, the present invention is not limited to this. For example, each hydraulic cylinder 2 for operating the booms 22, 22,.
, 2a, 22b,... Are detected on the basis of the flow rate of the hydraulic oil, and these respective operation amounts are integrated to obtain the guide cells 6, 6,.
It is also possible to detect the position of.

【0050】上記実施形態では、発破孔の穿孔位置を示
すためにペイントマーク1a,1b,…を記す用にして
いるが、これに限らず、投影機により穿孔位置を示すよ
うにしてもよい。
In the above embodiment, the paint marks 1a, 1b,... Are used to indicate the positions of the blast holes. However, the present invention is not limited to this.

【0051】上記実施形態では、レーザセオドライト4
をジャンボ2の台車21上に配設するようにしている
が、これに限らず、例えばトンネル内の所定位置に配設
してもよい。この場合、トンネル施工の基準といて用い
るレーザ投光器を光源として利用することも可能であ
る。
In the above embodiment, the laser theodolite 4
Is arranged on the cart 21 of the jumbo 2, but is not limited thereto, and may be arranged at a predetermined position in a tunnel, for example. In this case, a laser projector used as a standard for tunnel construction can be used as a light source.

【0052】上記実施形態では、レーザセオドライト4
として、望遠鏡44及びレーザ発振器45を備えるもの
を用い、オペレータが望遠鏡44の視野の中心に反射プ
リズム61を位置付けた後に、レーザ発振器45から反
射プリズム61にレーザ光線を投光するようにしている
が、これに限らず、可視光レーザを投光するレーザセオ
ドライトを用い、望遠鏡なしで照準と測距とを行うよう
にすることも可能である。
In the above embodiment, the laser theodolite 4
As an example, a device having a telescope 44 and a laser oscillator 45 is used, and after the operator positions the reflection prism 61 at the center of the field of view of the telescope 44, a laser beam is projected from the laser oscillator 45 to the reflection prism 61. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to use a laser theodolite that emits a visible light laser and perform aiming and distance measurement without using a telescope.

【0053】上記実施形態では、傾き角検出手段として
重力式角度センサ62を用いるようにしているが、これ
に限らず、例えば、ロックチルトシリンダ31の作動量
を作動油の流量に基づいて検出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the gravity type angle sensor 62 is used as the inclination angle detecting means. However, the present invention is not limited to this. For example, the operation amount of the lock tilt cylinder 31 is detected based on the flow rate of the hydraulic oil. You may do so.

【0054】上記実施形態では、トンネル掘削方向Yが
水平方向の場合について説明しているが、これに限るも
のではない。そして、トンネル掘削方向Yが水平方向で
ない場合には、このトンネル掘削方向Yの水平方向に対
する傾き角を予め検出しておき、重力式角度センサ62
によるガイドセル6の水平方向に対する検出傾き角θに
基づいてこのガイドセルル6のトンネル掘削方向に対す
る傾き各を算出すればよい。
In the above embodiment, the case where the tunnel excavation direction Y is the horizontal direction has been described, but the present invention is not limited to this. If the tunnel digging direction Y is not horizontal, the inclination angle of the tunnel digging direction Y with respect to the horizontal direction is detected in advance, and the gravity type angle sensor 62 is detected.
The inclination of the guide cell 6 with respect to the tunnel excavation direction may be calculated based on the detected inclination angle θ of the guide cell 6 with respect to the horizontal direction.

【0055】上記実施形態では、オペレータの手動操作
によりジャンボ2のブーム22,22,…を作動させる
ようにしているが、これに限らず、例えば、コントロー
ラ5に上記ブーム22,22,…の作動制御を行う制御
部を設けて全自動とすることも可能である。
In the above-described embodiment, the booms 22, 22,... Of the jumbo 2 are operated by an operator's manual operation. However, the present invention is not limited to this. For example, the controller 5 may operate the booms 22, 22,. It is also possible to provide a control unit for performing the control and perform the automatic operation.

【0056】上記実施形態では、ガイドセ6の後端部に
反射プリズム61を配設するようにしているが、これに
限らず、反射プリズム61を例えば上記ガイドセル6の
中間部位等に配設してもよい。また、反射プリズム61
の代わりに反射板を用いいるようにすることも可能であ
る。
In the above embodiment, the reflection prism 61 is provided at the rear end of the guide cell 6. However, the present invention is not limited to this. For example, the reflection prism 61 is provided at an intermediate portion of the guide cell 6 or the like. You may. Also, the reflecting prism 61
It is also possible to use a reflecting plate instead of.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明におけるトンネル削孔における孔尻調整方法によれ
ば、第1の穿孔位置に当接させたガイドセルの位置を基
準位置として設定した上で、第2の穿孔位置に当接させ
たガイドセルの上記基準位置に対するトンネル掘削方向
の相対偏差を検出し、この相対偏差に基づいて上記第2
の発破孔の実穿孔長さを補正することにより、上記両発
破孔の穿孔長さを切羽面の凹凸に応じて補正することが
できる。このため、複数の発破孔の孔尻をトンネル掘削
方向について同一位置に揃えることができ、これによ
り、発破効率の向上や発破後の切羽面からの落石の減少
等の効果が得られる。この際、従来のように仮想切羽平
面を設定する必要がないため工程数を削減することがで
き、また、ガイドセルを上記仮想切羽平面に対し位置合
わせする必要がなくなるため、作業の容易性の向上と孔
尻の位置精度の向上とが図られる。
As described above, according to the method of adjusting the hole bottom in the tunnel drilling according to the first aspect of the present invention, the position of the guide cell contacting the first drilling position is set as the reference position. Above, the relative deviation of the guide cell brought into contact with the second drilling position with respect to the reference position in the tunnel excavation direction is detected, and based on the relative deviation, the second deviation is detected.
By correcting the actual piercing length of the blast hole, the piercing length of both blast holes can be corrected in accordance with the unevenness of the face. For this reason, the hole butt of a plurality of blast holes can be aligned at the same position in the tunnel excavation direction, whereby effects such as improvement of blast efficiency and reduction of falling rocks from the face after blast are obtained. At this time, the number of steps can be reduced because there is no need to set an imaginary face plane as in the related art, and there is no need to align the guide cell with the imaginary face plane, which makes the work easier This improves the position accuracy of the hole bottom.

【0058】請求項2記載の発明によれば、上記請求項
1記載の発明による効果に加えて、ガイドセルに配設し
た光線反射器の原点位置に対する直線距離を光学式距離
計測手段によって計測することにより、相対偏差の検出
を確実かつ容易に行うことができる。
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the linear distance from the origin position of the light reflector provided in the guide cell is measured by the optical distance measuring means. This makes it possible to reliably and easily detect the relative deviation.

【0059】請求項3記載の発明によれば、上記請求項
2記載の発明による効果に加えて、ガイドセルがトンネ
ル掘削方向に平行でない場合でも、第2の穿孔位置の第
1の穿孔位置に対するトンネル掘削方向の相対偏差を正
確に検出することができる。
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the present invention, even if the guide cell is not parallel to the tunnel excavation direction, the second perforation position with respect to the first perforation position. The relative deviation in the tunnel excavation direction can be accurately detected.

【0060】請求項4記載の発明によれば、上記請求項
3記載の発明による効果に加えて、ガイドセルがトンネ
ル掘削方向に平行でない場合でも、発破孔のトンネル掘
削方向の長さを傾きの分だけ長くさせることができ、こ
れにより、発破孔の孔尻を正確に揃えることができる。
According to the fourth aspect of the invention, in addition to the effect of the third aspect of the invention, even when the guide cell is not parallel to the tunnel excavation direction, the length of the blast hole in the tunnel excavation direction can be adjusted by the inclination. The length of the blast hole can be precisely aligned.

【0061】請求項5記載の発明におけるトンネル削孔
における孔尻調整装置によれば、第1及び第2の穿孔位
置にそれぞれ当接させたガイドセルと原点位置との間の
相対距離を距離検出手段によって検出することにより、
上記第2の穿孔位置の第1の穿孔位置に対するトンネル
掘削方向の相対偏差を検出することができ、この相対偏
差に基づいて上記第2の発破孔の実穿孔長さを補正する
ことにより、上記両発破孔の穿孔長さを切羽面の凹凸に
応じて補正することができる。このため、複数の発破孔
の孔尻をトンネル掘削方向について同一位置に揃えるこ
とができ、これにより、発破効率の向上や発破後の切羽
面からの落石の減少等の効果が得られる。この際、従来
のように仮想羽平面を設定する必要がないため工程数を
削減することができ、また、ガイドセルを上記仮想切羽
平面に対し位置合わせする必要がなくなるため、作業の
容易性の向上と孔尻の位置精度の向上とが図られる。
According to the hole tail adjusting apparatus for tunnel drilling according to the present invention, the relative distance between the guide cell brought into contact with the first and second drilling positions and the origin position is detected. By detecting by means,
A relative deviation of the second drilling position from the first drilling position in the tunnel excavation direction can be detected, and the actual drilling length of the second blast hole is corrected based on the relative deviation, whereby The perforation length of both blast holes can be corrected according to the unevenness of the face. For this reason, the hole butt of a plurality of blast holes can be aligned at the same position in the tunnel excavation direction, whereby effects such as improvement of blast efficiency and reduction of falling rocks from the face after blast are obtained. At this time, the number of steps can be reduced because there is no need to set a virtual wing plane unlike the conventional case, and there is no need to align the guide cell with the above-mentioned virtual face plane. This improves the position accuracy of the hole bottom.

【0062】請求項6記載の発明によれば、上記請求項
5記載の発明における削岩機を、所定の穿孔位置に対し
確実に支持することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the rock drill according to the fifth aspect of the invention can be reliably supported at a predetermined drilling position.

【0063】請求項7記載の発明によれば、上記請求項
6記載の発明による効果に加えて、ガイドセルに配設し
た光線反射器の原点位置に対する直線距離を、光学式距
離計測手段により計測する構成により、相対偏差の検出
を確実かつ容易に行うことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the effect of the sixth aspect of the present invention, the linear distance to the origin position of the light reflector provided in the guide cell is measured by the optical distance measuring means. With this configuration, the relative deviation can be reliably and easily detected.

【0064】請求項8記載の発明によれば、上記請求項
7記載の発明による効果に加えて、光学式距離計測手段
を台車上に配設することにより設定作業の簡略化が図ら
れる。
According to the eighth aspect of the invention, in addition to the effect of the seventh aspect of the invention, the setting operation can be simplified by arranging the optical distance measuring means on the carriage.

【0065】請求項9記載の発明によれば、上記請求項
7記載の発明による効果に加えて、ガイドセルがトンネ
ル掘削方向に平行でない場合でも、第2の穿孔位置の第
1の穿孔位置に対するトンネル掘削方向の相対偏差を正
確に検出することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, in addition to the effect of the seventh aspect of the present invention, even when the guide cell is not parallel to the tunnel excavation direction, the second perforation position is different from the first perforation position. The relative deviation in the tunnel excavation direction can be accurately detected.

【0066】請求項10記載の発明によれば、上記請求
項9記載の発明による効果に加えて、ガイドセルがトン
ネル掘削方向に平行でない場合でも、発破孔のトンネル
掘削方向の長さを傾きの分だけ長くさせることができ、
これにより、発破孔の孔尻を正確に揃えることができ
る。
According to the tenth aspect of the present invention, in addition to the effect of the ninth aspect, even when the guide cell is not parallel to the tunnel excavation direction, the length of the blast hole in the tunnel excavation direction can be adjusted by the inclination. Can be extended by minutes,
This makes it possible to accurately align the butt of the blast holes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係るジャンボを示す側面図
である。
FIG. 1 is a side view showing a jumbo according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のジャンボの上面図である。FIG. 2 is a top view of the jumbo of FIG. 1;

【図3】フィードユニットの構成を示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a configuration of a feed unit.

【図4】レーザセオドライトの構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a laser theodolite.

【図5】差し角がない場合の孔尻調整方法を示す概念図
である。
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a method of adjusting a hole tail when there is no slant angle.

【図6】差し角がある場合の孔尻調整方法を示す概念図
である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a method of adjusting a hole tail when there is a slant angle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 切羽面 1a,1b,1c ペイントマーク(孔尻位置) 2a 原点位置 3 フィードユニット(削岩機) 4 レーザセオドライト(光学式距離計
測手段) 5 コントローラ(作動制御手段) 6 ガイドセル 6a ガイドセルの前端部 7 ドリフタ 8 ビット 11,12,13 発破孔 21 ジャンボの台車 22 ジャンボのブーム 54 補正演算部(計測距離補正手段) 61 反射プリズム(光線反射器) 62 重力式角度センサ(傾き角検出手
段) D0 基準穿孔長さ D1 ,D2' 実穿孔長さ L0 基準距離 L1 ,L2 検出相対距離 θ 差し角、検出傾き角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Face face 1a, 1b, 1c Paint mark (hole bottom position) 2a Origin position 3 Feed unit (rock drill) 4 Laser theodolite (optical distance measuring means) 5 Controller (operation control means) 6 Guide cell 6a Guide cell Front end 7 Drifter 8 bits 11, 12, 13 Blast hole 21 Jumbo bogie 22 Jumbo boom 54 Correction calculation unit (measurement distance correction unit) 61 Reflection prism (light beam reflector) 62 Gravity angle sensor (tilt angle detection unit) D0 Reference drilling length D1, D2 'Actual drilling length L0 Reference distance L1, L2 Detection relative distance θ Insertion angle, detection inclination angle

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネルの切羽面に対し複数の発破孔を
トンネル掘削方向に穿孔する際に、それらの発破孔の底
端部である孔尻の位置を揃えるためのトンネル削孔にお
ける孔尻調整方法において、 前後方向に延びるガイドセルの前端側に配設されたビッ
トがそのガイドセルに沿って進退するドリフタにより駆
動されて岩盤を穿孔するように構成された削岩機を用
い、 上記ガイドセルの前端部を上記切羽面に予め設定された
複数の穿孔位置の内の第1の穿孔位置に当接させ、この
状態のガイドセルの位置を基準位置として設定する基準
位置設定工程と、 上記ガイドセルを基準位置に保持した状態で上記ドリフ
タを予め設定された基準穿孔長さだけ前進作動させ、上
記第1の穿孔位置に第1の発破孔を形成する第1穿孔工
程と、 上記ガイドセルを移動させてその前端部を上記第1の穿
孔位置とは異なる第2の穿孔位置に当接させ、この状態
のガイドセルと上記基準位置のガイドセルとの間のトン
ネル掘削方向における相対偏差を検出する相対偏差検出
工程と、 上記基準穿孔長さを上記相対偏差だけ変更した実穿孔長
さを求め、上記第2の穿孔位置にガイドセルを保持した
状態で上記ドリフタを上記実穿孔長さだけ前進作動させ
て第2の発破孔を形成する第2穿孔工程とを備えている
ことを特徴とするトンネル削孔における孔尻調整方法。
When a plurality of blast holes are drilled in the tunnel excavation direction on the face of the tunnel, the hole butt adjustment in the tunnel drilling for aligning the positions of the hole butt that is the bottom end of the blast holes. A method comprising: using a rock drill configured to drill a rock by driving a bit disposed at a front end side of a guide cell extending in a front-rear direction along a guide cell extending along the guide cell; A reference position setting step of bringing the front end of the abutment surface into contact with a first perforation position among a plurality of perforation positions preset on the face, and setting the position of the guide cell in this state as a reference position; A first perforation step of operating the drifter forward by a preset reference perforation length while holding the cell at the reference position to form a first blast hole at the first perforation position; It is moved to bring its front end into contact with a second perforation position different from the first perforation position, and a relative deviation in the tunnel excavation direction between the guide cell in this state and the guide cell at the reference position is detected. A relative deviation detecting step of determining the actual drilling length obtained by changing the reference drilling length by the relative deviation, and moving the drifter forward by the actual drilling length while holding the guide cell at the second drilling position. A second perforation step of operating to form a second blast hole.
【請求項2】 請求項1において、 相対偏差検出工程では、ガイドセルに配設した光線反射
器と、予め設定された原点位置に配設したレーザ光線の
投光系及び受光系とを有する光学式距離計測手段を用い
て上記原点位置から上記光線反射器までの直線距離を計
測し、この計測直線距離に基づいて相対偏差の検出を行
うことを特徴とするトンネル削孔における孔尻調整方
法。
2. The optical system according to claim 1, wherein in the relative deviation detecting step, the optical system includes a light beam reflector provided in the guide cell, and a laser beam projecting system and a light receiving system arranged in a preset origin position. A method of adjusting a hole bottom in a tunnel drilling, comprising: measuring a linear distance from the origin position to the light beam reflector using a formula distance measuring means, and detecting a relative deviation based on the measured linear distance.
【請求項3】 請求項2において、 相対偏差検出工程では、トンネル掘削方向に対するガイ
ドセルの傾き角を検出し、この検出傾き角に基づいて計
測直線距離を補正することにより相対偏差を検出するこ
とを特徴とするトンネル削孔における孔尻調整方法。
3. The relative deviation detecting step according to claim 2, wherein the relative deviation is detected by detecting a tilt angle of the guide cell with respect to a tunnel excavation direction, and correcting the measured linear distance based on the detected tilt angle. A method for adjusting a hole bottom in a tunnel drilling, the method comprising:
【請求項4】 請求項3において、 穿孔工程では、検出傾き角に応じてドリフタの実穿孔長
さを補正することを特徴とするトンネル削孔における孔
尻調整方法。
4. The method according to claim 3, wherein in the drilling step, the actual drilling length of the drifter is corrected in accordance with the detected inclination angle.
【請求項5】 トンネルの切羽面に対し複数の発破孔を
トンネル掘削方向に穿孔する際に、それらの発破孔の底
端部である孔尻の位置を揃えるためのトンネル削孔にお
ける孔尻調整装置において、 前後方向に延びるガイドセルの前端側に配設されたビッ
トがそのガイドセルに沿って進退するドリフタにより駆
動されて岩盤を穿孔するように構成された削岩機と、 上記ドリフタを、設定穿孔長さだけ前進作動させる作動
制御手段と、 トンネル内に予め設定した原点位置と上記ガイドセルと
の間のトンネル掘削方向における相対距離を検出する距
離検出手段と、を備えており、 上記作動制御手段は、予め設定された基準穿孔長さが初
期設定穿孔長さとして設定され、上記距離検出手段から
1番目に入力される検出相対距離を基準距離として保持
するとともに、その距離検出手段から2番目以降に入力
される検出相対距離と上記基準距離との相対偏差だけ上
記基準穿孔長さを変更し、その変更した値を上記設定穿
孔長さとして順次設定するように構成されていることを
特徴とするトンネル削孔における孔尻調整装置。
5. When a plurality of blast holes are drilled in the tunnel excavation direction on the face of the tunnel, the hole butt adjustment in the tunnel drilling for aligning the positions of the hole butt which is the bottom end of the blast holes. In the apparatus, a rock drilling machine configured such that a bit disposed on the front end side of a guide cell extending in the front-rear direction is driven by a drifter that advances and retreats along the guide cell to drill a rock, and the driller, Operation control means for performing an advance operation by the set drilling length; and distance detection means for detecting a relative distance in a tunnel excavation direction between an origin position preset in the tunnel and the guide cell, The control means sets a preset reference drilling length as an initial setting punching length, and holds a first detected relative distance inputted from the distance detecting means as a reference distance. In addition, the reference drilling length is changed by a relative deviation between the second and subsequent detected relative distances input from the distance detecting means and the reference distance, and the changed value is sequentially set as the set punching length. A hole tail adjusting device for tunnel drilling, characterized in that it is configured as follows.
【請求項6】 請求項5において、 削岩機は、トンネルの切羽面の手前に位置付けられた台
車に対し三次元方向に移動可能なようブームを介して配
設されていることを特徴とするトンネル削孔における孔
尻調整装置。
6. The rock drill according to claim 5, wherein the rock drill is disposed via a boom so as to be movable in a three-dimensional direction with respect to a bogie positioned in front of the face of the tunnel. Hole adjusting device for tunnel drilling.
【請求項7】 請求項6において、 距離検出手段は光学式距離計測手段を備えており、この
光学式距離計測手段は、ガイドセルに配設した光線反射
器と、原点位置に配設されたレーザ光線の投光系及び受
光系とを備えていることを特徴とするトンネル削孔にお
ける孔尻調整装置。
7. The distance detecting means according to claim 6, wherein the distance detecting means comprises an optical distance measuring means, and the optical distance measuring means is disposed at a light source reflector provided in the guide cell and at an origin position. A hole tail adjusting device for tunnel drilling, comprising a laser beam projecting system and a light receiving system.
【請求項8】 請求項7において、 原点位置は台車に設定され、光学式距離計測手段は上記
台車上に配設されていることを特徴とするトンネル削孔
における孔尻調整装置。
8. The apparatus according to claim 7, wherein the origin position is set on a truck, and the optical distance measuring means is disposed on the truck.
【請求項9】 請求項7において、 ガイドセルのトンネル掘削方向に対する傾き角を検出す
る傾き角検出手段と、 光学式距離計測手段により計測された計測直線距離を上
記傾き角検出手段による検出傾き角に基づいて補正する
計測距離補正手段とを備えている。ことを特徴とするト
ンネル削孔における孔尻調整装置。
9. The tilt angle detecting means for detecting a tilt angle of a guide cell with respect to a tunnel excavation direction, and a linear distance measured by an optical distance measuring means, the tilt angle being detected by the tilt angle detecting means. Measurement distance correction means for correcting based on the distance. A hole tail adjusting device for tunnel drilling.
【請求項10】 請求項9において、 作動制御手段は、傾き角検出手段による検出傾き角に応
じて実穿孔長さを補正するように構成されていることを
特徴とするトンネル削孔における孔尻調整装置。
10. The hole bottom in a tunnel drilling according to claim 9, wherein the operation control means is configured to correct the actual drilling length in accordance with the tilt angle detected by the tilt angle detecting means. Adjustment device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104536008A (en) * 2015-01-05 2015-04-22 大连理工大学 Drill jumbo blast hole laser ranging and positioning method
JP2017190642A (en) * 2016-04-15 2017-10-19 鹿島建設株式会社 Tunnel excavation method and blasting hole designing system
CN107529583A (en) * 2017-08-14 2018-01-02 北京国岩华北技术检测有限公司 Construction of explosion economy minimum backbreaks method and its laser is accurately directed to device
JP2018109311A (en) * 2017-01-04 2018-07-12 大成建設株式会社 Method for predicting natural ground situation and device for imaging tunnel interior

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